光伏逆变器技术进步及创新解决方案

,,光伏逆变器 技术进步及创新解决方案,,光伏逆变器技术发展现状 光伏逆变器技术进步趋势 500kW三电平模块化并联型光伏逆变器 光伏电站创新解决方案及系统收益率提升分析 特变电工——全球领先的能源装备制造及解决方案供应商,,,,,,光伏逆变器技术发展现状,光伏行业市场状态,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,19117,26080,29590,34613,45000,55000,70000,85000,1000000,570,2250,4031,12920,10600,17800,20000,22000,25000,全球装机容量（MW）,中国装机容量（MW）,2010年,2011年,2012年,2013年,2014年,2015年(E),2016年(E),2017年(E),2018年(E),持续稳定的增长态势,光伏电站应用现状,光伏电站应用形式多，范围广，容量从几个kW到几百MW,山地电站 山地、丘陵,水面电站 鱼塘、鸭棚,地面电站 荒漠、戈壁,商业电站 商场、厂房，大棚,户用电站 住宅,光伏幕墙 建筑墙面,光伏逆变器技术发展现状,多样化的解决方案——集中式解决方案，单路/多路MPPT，典型代表为集中式逆变器,单级集中式结构,单级/两级并联型结构,,,,,注：数据来源于IHS报告,10MW以上光伏电站逆变器方案,光伏逆变器技术发展现状,多样化的解决方案——分布式解决方案，单路/多路MPPT，典型代表为组串式逆变器,,,,单级结构,两级结构,注：数据来源于IHS报告,100kW-1MW光伏电站逆变器方案,光伏逆变器技术发展现状,多样化的解决方案——分布式解决方案，多路MPPT，典型代表为微型逆变器,,,,注：数据来源于IHS报告,100kW以下光伏电站逆变器方案,光伏逆变器技术发展现状,多样化的解决方案——集散式解决方案，多路MPPT，典型代表为效率优化器,,,,光伏逆变器技术进步趋势,,,,,光伏逆变器技术进步趋势,单机功率等级越来越大，效率越来越高,集中式逆变器的单机功率等级从100kW发展到1.5MW甚至2.5MW 集中式逆变器的效率高达98.7%,组串式逆变器的单机功率等级从10kW发展60kW，基本达到了壁挂式机型的重量极限 组串式逆变器的效率已经超过99%,微型逆变器的单机功率等级从250W发展1kW，从单相输出发展到三相输出 微型逆变器的效率从92%提高到95.5%,效率优化器从面向单个组件的250W功率等级发展到面向单个组串的5kW功率等级，再发展到面向多个组串的20kW功率等级,客户价值：提高效率，提高发电量；降低逆变器单瓦成本,光伏逆变器技术进步趋势,逆变器输入输出电压等级越来越高，体积越来越小,,,,客户价值：降低交直流线损，提高发电量；减小占地面积，降低系统成本,组串式逆变器的交流输出电压提高至480V,集中式逆变器的交流输出电压从270V提高至400V，甚至690V 集中式逆变器的直流输入电压从1000V提高至1500V,500kW集中式逆变器的宽度从2400mm减小到1600mm，从2150mm减小到1200mm,,,,,客户价值：提高效率，提高发电量；提升弱光照效率电能质量，增强电网友好；有利于后期运维,光伏逆变器技术进步趋势,多电平/单级拓扑越来越受欢迎，模块化并联趋势越来越明显,组串式逆变器多采用三电平逆变拓扑 采用单级拓扑的组串式逆变器越来越受欢迎,越来越多的厂家采用模块化并联的思路设计集中式逆变器 在集中式逆变器中使用三电平拓扑也成为一种趋势,采用五电平逆变拓扑的集中式/组串式逆变器,,,光伏逆变器技术进步趋势,集成化程度越来越高，一体化机房应用越来越普遍,集成直流配电柜的集中式逆变器 组串式逆变器集成直流汇流设备,一体化机房的应用也越来越普遍,客户价值：减少设备种类，简化现场安装调试工作，降低系统成本,500kW三电平模块化并联型光伏逆变器,,,公共直流母线：单路MPPT模式，各模块统一控制,独立直流母线：多路MPPT模式，各模块独立控制,,500kW模块化 并联型逆变器,500kW三电平模块化并联型光伏逆变器,由3个167kW三电平模块并联构成,500kW三电平模块化并联型光伏逆变器,三电平拓扑，模块智能启停逻辑,,整机功率,启机过程,500kW三电平模块化并联型光伏逆变器,业界首款最高效率超过99%的大功率光伏逆变器,,哈密某光伏电站发电数据对比,500kW三电平模块化并联型光伏逆变器,高发电量，较传统集中式500kW逆变器发电量高2.79%,进一步提高发电量的措施：,模块化并联型逆变器启停机功率更低，更早启机，更晚停机，发电时间更长 智能启停逻辑使每个模块尽可能工作在最大效率区间，降低逆变器自身损耗,三电平拓扑，开关频率高达8kHz，30%负载以上电流THD含量降低2% 模块智能启停逻辑，弱光照时单模块的负载率更高，输出电流THD含量降低10%以上,500kW三电平模块化并联型光伏逆变器,三电平拓扑，更高开关频率，更优电能质量,逆变模块智能均匀轮换运行，延长设备寿命 任意模块故障不影响整机运行，可在不停机的情况下进行模块的维修和保养,,500kW三电平模块化并联型光伏逆变器,,,单一模块故障,故障消除,,,整机功率,模块化并联逆变器主从模式,更高可靠性，更易维护,单模块（功率模块，配电模块）维护时间小于20分钟，无需专业人员即可实现,配电模块,功率模块,功率端子可插拔设计,信号端子可插拔设计,,,,多路MPPT，以170kW模块为单元形成系列机型170kW/330kW/500kW/680kW/850kW/1000kW，相应的MPPT路数1-6路（1MW包含6路MPPT），可以灵活的根据缓变地形情况和各组件方阵的容量情况进行配置和选择,500kW三电平模块化并联型光伏逆变器,可选多路MPPT应用，更灵活,朝向1 倾角1,朝向2 倾角2,朝向3 倾角3,模块化并联型逆变器的独立直流母线应用,,光伏电站创新解决方案及系统收益率提升分析,,大型电站的典型1MW解决方案,典型1MW光伏方阵布局及逆变器/箱变解决方案举例,组件：255W，组串：20一串，汇流箱：13个（4个14汇1/9个16汇1，或2个12汇1/11个16汇1），组件功率：1.02MW，占地面积：21572平米（不考虑道路），逆变器：1台1MW一体化机房（内含2台直流配电柜，2台500kW逆变器，1面通讯柜），箱变：1MW双分裂变压器，逆变站/箱变占地面积：1000平米左右,逆变器/箱变解决方案,方阵边沿放置逆变器/箱变,1MW三电平模块化并联型光伏逆变器,,1MW模块化并联型逆变器,由6个167kW三电平模块并联构成,公共直流母线：单路MPPT模式，各模块统一控制 独立直流母线：多路MPPT模式，各模块独立控制,,专门为光伏电站开发的通讯管理机，集规约转换，环网交换，光纤传输于一体，紧凑小巧,1MW三电平模块化并联型光伏逆变器,逆变器内置专用通讯管理机可采集汇流箱，箱变，环境监测仪信息，汇总后通过光纤上传 无需单独采购通讯柜,不仅仅是功率变换核心，也是信息采集和处理中心,,,逆变器集成直流配电柜，自带通讯管理功能,,,1MW三电平模块化并联型光伏逆变器,不改变方阵布局，仅仅将2台500kW集中式逆变器更换为1MW模块化并联型逆变器,,100MW电站可节省系统初始投资成本650-1000万 普通双绕组变压器即可，100MW电站可节省200-300万 逆变器集成直流配电柜，100MW电站可节省250-400万 逆变器集成通讯管理功能，100MW电站可节省200-300万,100MW电站25年增加收益10357.875万元 按照西北地区年平均日照时间1650小时计算 按照0.9元/kWh电价计算 100000（kW）×1650（小时）×25（年）×0.9（元/kWh）×0.0279=103578750元,发电量高2.79%,系统初始投资成本低0.8%-1.25%,2MW解决方案？,2MW光伏方阵布局及逆变器/箱变解决方案？,,,2MW一体化机房/箱变解决方案,,2,,2,2MW一体化机房,标准10尺柜，内部包含2台1MW三电平模块化并联型光伏逆变器，无需直流配电柜和通讯柜,,2MW一体化机房,标准10尺柜，内部包含2台1MW三电平模块化并联型光伏逆变器 无需直流配电柜和通讯柜,内部结构及尺寸图,2MW光伏方阵解决方案,2MW光伏方阵布局及逆变器/箱变解决方案——举例1,,2个1MW单元，方阵边沿放置逆变器/箱变,,1个2MW单元，方阵边沿放置逆变器/箱变,,组件：255W，组串：20一串，汇流箱：26个（4个14汇1/22个16汇1，或2个12汇1/24个16汇1），组件功率：2.08MW，占地面积：43144平米，逆变器：1台2MW一体化机房（内含2台1MW逆变器），箱变：1台2MW双分裂变压器，逆变站/箱变占地面积：1000平米左右,2MW解决方案直流侧线缆分析,以方阵边沿放置逆变器/箱变为例，直流侧线缆（汇流箱至逆变器）长度增加31.5%,,2个1MW单元，方阵边沿放置逆变器/箱变，直流线缆总长度：5667.12m,,1个2MW单元，方阵边沿放置逆变器/箱变，直流线缆总长度：7452.12m,,2,更高发电量,,2MW解决方案系统发电量分析,系统发电量提高2.459%,100MW电站25年增加收益9129.04万元 按照西北地区年平均日照时间1650小时计算 按照0.9元/kWh电价计算 发电量变化2.79% - 0.488% + 0.157% = 2.459% 100000（kW）×1650（小时）×25（年）×0.9（元/kWh）×0.02459=91290400元,更低系统成本,,2MW解决方案系统成本分析,系统成本降低1.46%-2.13%,100MW电站可节省初始投资成本1170-1700万 逆变器集成直流配电柜，100MW电站可节省250-400万 2MW单元一体化机房仅需一台标准10尺柜，100MW电站可节省150-200万 1台2MW双分裂变压器，相比2台1MW双分裂变压器，100MW电站节省500-700万 直流侧线缆成本增加31.5%，100MW电站增加150-200万 逆变器集成通讯管理功能，100MW电站可节省200-300万 逆变器和箱变地基减少50%，100MW电站可节省220-300万 安装费用节省50%，节省占地面积1000平米，后期运营维护大为简单,2MW光伏方阵解决方案,2MW光伏方阵布局及逆变器/箱变解决方案——举例2,,2个1MW单元，方阵边沿放置逆变器/箱变,,1个2MW单元，方阵中央放置逆变器/箱变,,组件：255W，组串：20一串，汇流箱：26个（4个14汇1/22个16汇1，或2个12汇1/24个16汇1），组件功率：2.08MW，占地面积：43144平米，逆变器：1台2MW一体化机房（内含2台1MW逆变器），箱变：1台2MW双分裂变压器，逆变站/箱变占地面积：1000平米左右,2MW解决方案直流侧线缆分析,以方阵中央放置逆变器/箱变为例，直流侧线缆（汇流箱至逆变器）长度增加9.3%,,2个1MW单元，方阵边沿放置逆变器/箱变，直流线缆总长度：5667.12m,,1个2MW单元，方阵中央放置逆变器/箱变，直流线缆总长度：6192.84m,,2,更高发电量,,2MW解决方案系统效率分析,系统发电量提高2.804%,100MW电站25年增加收益10409.85万元 按照西北地区年平均日照时间1650小时 按照0.9元/kWh电价计算 发电量变化2.79% - 0.143% + 0.157% = 2.804% 100000（kW）×1650（小时）×25（年）×0.9（元/kWh）×0.02804=104098500元,更低系统成本,,2MW解决方案系统成本分析,系统成本降低1.59%-2.31%,100MW电站可节省初始投资成本1280-1840万 逆变器集成直流配电柜，100MW电站可节省250-400万 2MW单元一体化机房仅需一台标准10尺柜，100MW电站可节省150-200万 1台2MW双分裂变压器，相比2台1MW双分裂变压器，100MW电站节省500-700万 直流侧线缆成本增加9.3%，100MW电站增加40-60万 逆变器集成通讯管理功能，100MW电站可节省200-300万 逆变器和箱变地基减少50%，100MW电站可节省220-300万 安装费用节省50%，节省占地面积1000平米，后期运营维护大为简单,发电量和系统成本比较,持续的提高光伏电站发电量，降低系统初始投资和运维成本，促进光伏行业健康稳定发展,注：发电量提高按照典型1MW集中式逆变器解决方案为基准计算 上网电价按照0.9元/kWh为基准计算，系统初始投资成本比例降低按照8元/瓦为基准计算,,光伏电站无线远程监控系统,足不出户即可实现多区域多电站集中管理,宁夏太阳山20MW光伏电站,,,分布式电站智能监控系统解决方案,充分满足电站多样化需求,智能、高效、全方位数据分析和展示,远程智能监控平台,随时、随地查看电站收益，设备实时状态以及历史数据 本地模式下通过WiFi直接获取系统信息,手机APP,大数据分析 数据挖掘,云计算数据库,支持多达30台设备级联 通讯接口支持WiFi、GPRS、Ethernet等多种方式 内含Web Server，支持离线访问,数据采集器,,,,,特变电工——全球领先的能源装备制造及解决方案供应商,持续增长的经营业绩,,截止2013年底主要指标同比增长30%,,总资产,,,,净资产,销售收入,利税,659 亿元,225 亿元,346 亿元,30 亿元,,,,,输变电 产业,新材料产业,能源 产业,新能源产业,70年能源装备行业经验,60+ 产品已进入60多个国家和地区,3 国家工程实验室,16 现代化产业园,76 海外常设机构,20800 员工人数,,以高效可靠助推逆变器业务发展,TBEA 获得北极星杯“CREC年度最受欢迎十佳逆变器企业”殊荣 TBEA 光伏并网逆变器荣获中国电工技术学会“十大电气创新产品”称号,特变电工逆变器近5年销售业绩,,80mw,,2010,,200mw,,2011,500mw,,,2012,,1500mw,,2013,,2500mw,,2014,3500mw,,,2015(E),TBEA 荣膺TOP5中国最具竞争力光伏逆变器公司 TBEA 光伏并网逆变器喜获科技部国家重点新产品荣誉称号,,,以持续创新保持逆变技术领先,150多名专业技术人员组成的逆变器产品研发团队 10多名来自清华、浙大电力电子专业的博士 20%具有十年以上变流器研发经验的产品专家 60%研发人员具有电力电子专业硕士学位,10余项国家、地方、行业标准 100余项具有自主知识产权的核心专利技术 20余项国内外发明专利,2项国家863高技术发展计划课题 14项科技部火炬计划、科技攻关项目 5项发改委高技术产业化示范项目 5项工信部电子发展基金、倍增计划,标准和专利,专注于逆变器研发的专业团队,,特变“智造”——帮助客户取得更大的成功,从2010年开始，TBEA系列光伏逆变器产品应用于全国超过200个项目，累计安装容量已突破5GW，稳定运行超过4年时间。,服务全球客户,装备中国·装备世界,,